Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 20 - Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

Tiết : 20 Ngày soạn Ngày dạy Bài 12 LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC I. Mục tiêu : 1. Kiến thức : -Nêu được những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo về điểm đặt và hướng. -Phát biểu được định luật Húc và viết được công thức tính độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. -Nêu được các đặc điểm về hướng của lực căng dây và lực pháp tuyến. 2. Kỹ năng : -Biểu diễn được lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn hoặc bị nén. - Sử dụng được lực kế để đo lực. -Biết xem giới hạn đo của dụng cụ đo trước khi đo. - Vận dụng được định luật Húc để giải bài tập. 3. Thái độ : -Cẩn thận trong thí nghiệm, đo đạt kết quả, hứng thú tìm hiểu kiến thức qua thí nghiệm. II. Chuẩn bị : - Gv : ø lò xo, vài quả cân, thước chia mm; vài lực kế có giới hạn đo khác nhau, kiểu dáng khác nhau. - Hsø : Ôn kiến thức lực đàn hồi lò xo và lực kế lớp 6. III.Tiến trình bài dạy: 1. Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ : ( 4phút) Câu 1 Lực hấp dẫn là gì ? Phát biểu và viết thức định luật vạn vật hấp dẫn ? Câu 2 Viết cơng thức gia tốc trọng trường. Sự phụ thuộc của g vào độ cao Đặt vấn đề : Lực kế dùng để đo gì ? bộ phận chính của nó là gì . Lực kế được chế tạo dựa trên định luật vật lý nào ?! Ta tìm hiểu trong bài học hôm nay 3. Bài mới : Hoạt động 1:Xác định hướng và điểm đặt của lực đàn hồi (10 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng GV cho Hs quan sát một lị xo Gv tiến hành nén lị xo sau đĩ kéo dãn lị xo ra, yêu cầu hs quan sát + Khi ngừng nén hoặc dãn lị xo thì lị xo như thế nào? Xét trường hợp kéo dãn lị xo + Hai tay có chịu tác dụng của lò xo không ? Chỉ rõ phương chiều của các lực này ? + Tại sao lò xo chỉ dãn đến một lúc nào đó thì ngừng dãn ? + Khi thôi kéo lực nào đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu Vậy lực đàn hồi xuất hiện ở đâu .điểm đặt và hướng như thế nào so với hướng biến dạng? +Khi bị nén, lực đàn hồi lị xo cĩ hướng như thế nào Lị xo lấy lại hình dạng ban đầu Hai tay chịu tác dụng lực đàn hồi của lò xo. Điểm đặt của chúng vào hai tay, cùng giá, ngược chiều với lực kéo Lực đàn hồi tăng dần theo độ giãn đến khi cân bằng với lực kéo thì lò xo ngừng giãn Lực đàn hồi lị xo xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc với nó làm cho nó biến dạng. + Lực đàn hồi có hướng ngược với hướng biến dạng. Hướng theo trục lị xo ra ngồi I. Hướng và điểm đặc lực đàn hồi của lò xo. + Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc với nó làm cho nó biến dạng. + Lực đàn hồi có hướng ngược với hướng biến dạng. Hoạt đơng 2: Thí nghiệm xác định độ lớn lực đàn hồi, giới hạn đàn hồi .Định luật Húc (20 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng Gv thơng báo :chúng ta đã biết khi độ biến dạng càng lớn thì lực đàn hồi càng lớn Độ lớn lực đàn hồi được xác định như thế nào? Chúng ta cùng quan sát một thí nghiệm Gv bố trí và tiến hành thí nghiệm hình 12.2 sgk + Độ lớn lực đàn hồi trong các thí nghiệm này được xác định như thế nào + Khi thay đổi số quả cân thì độ dãn của lị xo thay đổi như thế nào + Dự đốn mối quan hệ giữa độ lớn lực đàn hồi và độ biến dạng lị xo Gv thơng báo mối quan hệ gọi là tỉ lệ thuận khi đĩ = hằng số Gv làm thí nghiệm biểu diễn ghi số liệu lên bảng cho Hs Gv yêu cầu hs tính tốn rút ra kết luận về mối quan hệ giữa F và + Nếu tiếp tục tăng số lượng quả cân quá nhiều, sau đó lấy các quả cân ra thì lò xo có lấy lại được hình dạng ban đầu nữa không? Gv : nêu giới hạn đàn hồi lị xo Gv: Thông báo kết quả nghiên cứu của nhà vật lý Rô-bơt Húc, nội dung định luật và biểu thức tính độ lớn của lực đàn hồi. Gv thơng báo tên gọi ,ý nghĩa , đơn vị từng đại lượng trong cơng thức Gv :gọi hs nhắc lại nội dung định luật + Hai lò xo có độ cứng khác nhau, cùng một lực tác dụng, độ dãn của chúng thế nào ? Bằng trọng lượng của các quả cân F = P = m.g Số quả cân càng nhiều thì độ dãn lị xo càng lớn Khi độ dãn của lò xo tăng lên mấy lần thì lực đàn hồi của lò xo cũng tăng lên mấy lần Hs tính tốn rút ra kết luận = hằng số Lò xo không lấy lại được hình dạng ban đầu. Ghi nhận khái niệm giới hạn đàn hồi Hs ghi nội dung định luật vào vở lò xo nào có độ cứng lớn hơn thì độ biến dạng ít hơn. II. Độ lớn của lực đàn hồi lò xo. Định luật Húc. 1. Thí nghiệm : Tiến hành thí nghiệm như h 12.2 SGK. F = P = m.g 2.Kết quả = hằng số 3. Giới hạn đàn hồi của lò xo : Sau khi kéo giãn lò xo đến mức khi thả ra nó không co lại đến chiều dài ban đầu ta nói lò bị dãn quá giới hạn đàn hồi của nó. 4. Định luật Húc : Trong giới hạn đàn hồi, độ lơn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo. Fdh = k + k : Độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo. + Đơn vị k : N/m. Hoạt động 3 Tìm hiểu các trường hợp đặc biệt của lực đàn hồi (3 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng + Đối với dây cao su dây thép lực đàn hồi xuất hiện khi nào Gv thơng báo khi đĩ lực đàn hồi gọi là lực căng + Đối với các mặt tiếp xúc khi ép vào nhau thì lực đàn hồi cĩ đặc điểm như thế nào Lực đàn hồi xuất hiện khi bị kéo dãn Điểm đặt tại vật, phương vuơng gĩc với mặt tiếp xúc 5. Chú ý : + Đối với các dây như dây cao su, dây thép. . . khi bị kéo dãn thì xuất hiện lực đàn hồi hướng dọc theo dây, gọi là lực căng. + Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc. 4 Vận dụng củng cố :(6 phút) - Gv cho học sinh đọc phần “ Em cĩ biết” trong sgk - Nêu một số ứng dụng khác của lực đàn hồi - Làm bài tập 4 sgk 5. Dặn dị ( 1 phút) - Làm các BT trong sgk & sbt - Chuẩn bị bài “ Lực ma sát” 6. Rút kinh nghiệm